JP3423709B2

JP3423709B2 - 画像処理方法及び装置

Info

Publication number: JP3423709B2
Application number: JP2002131926A
Authority: JP
Inventors: 卓杉浦; 弘幸市川; 浩彦田代; 静男長谷川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2003-07-07
Anticipated expiration: 2018-07-07
Also published as: JP2003037743A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理方法及び装
置に関し、例えばカラー原稿を読取り、色に応じてその
色の違いを白黒出力で表現する画像処理方法及び装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、色の違いをパターンの違いにより
表現する方式は、例えば特公昭６３−５９３０３号公報
に記載されている。特公昭６３−５９３０３号公報で
は、オリジナル原稿の色を判別し、複数のパターンを記
憶しているメモリから、その判別された色に対応するパ
ターンを選択し、そのパターンを単一色で出力してい
る。これにより、オリジナルの原稿画像に含まれる有彩
色部分を対応するパターンで再生し、それ以外の部分は
輝度情報を出力することを特徴としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、ＡＥ（自動露光）をかける場合にも通常の場合
と同様に、原稿全面の輝度分布をサンプリングすると、
原稿の輝度情報が出力されない領域（有彩色部分）まで
もサンプリングすることになり、ＡＥが正確に行われな
いという欠点がある。

【０００４】また、原稿が地色を有している場合、この
地色部分はパターン化されないことが望ましいが、従来
技術では原稿の地色部分が有彩色であると判断されると
パターンに置き換えられて印刷されるという問題があっ
た。

【０００５】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、原稿の地色部分がパターン化されるのを防止した画
像処理方法及び装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像処理装置は以下の様な構成を備える。即
ち、カラー画像を入力する入力手段と、前記入力手段か
ら入力したカラー画像に対して色に応じた所定の画像変
換を行う変換手段と、前記入力手段から入力したカラー
画像中の下地色を検出する検出手段と、前記検出手段に
より検出された下地色に対しては前記所定の画像変換を
行わないように前記変換手段を制御する制御手段と、を
有することを特徴とする。

【０００７】上記目的を達成するために本発明の画像処
理方法は以下の様な工程を備える。即ち、カラー画像を
入力し、入力したカラー画像中の下地色を検出し、入力
したカラー画像中の前記下地色以外の色に対しては色に
対応した所定の画像変換を行って出力し、入力したカラ
ー画像中の前記下地色の色に対しては前記所定の画像変
換を行なわずに出力することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。

【０００９】図１は、本実施の形態の画像処理装置が用
いられる複写機の断面図である。

【００１０】この複写機は、下部にプリンタ部２２、上
部に画像読取り部３を備え、プリンタ部２２において、
１は感光ドラムで、表面に電子写真用感光層を有してお
り、矢印Ｘ方向に回転駆動される。この感光ドラム１の
周囲には、一次帯電器４、クリーニング部５、帯電器６
及び現像器７がそれぞれ配置されている。

【００１１】また、画像読取り部３はプラテンガラス８
上の原稿画像を読取っており、この画像読取り部３は、
プラテンガラス８、原稿照射用ランプ９、走査ミラー１
０，１１、結像レンズ１２、３色分離ブレーズド回折格
子１３、ＣＣＤ１４等から構成されている。また、原稿
照射用のハロゲンランプ９は、走査ミラー１０，１１と
一体となって走査移動するように構成されており、予め
設定された一定の速度で副走査方向に原稿を走査する。

【００１２】走査された原稿よりの反射光は、レンズ１
２を通過後、３色分解ブレーズド回折格子１３、ＣＣＤ
１４により色分解されて電気信号に変換され、この原稿
読取り信号に種々の画像処理がなされる。その後、レー
ザスキャナユニット１５から画像信号により変調された
レーザ光を発光させ、このレーザ光が固定ミラー１６，
１７により感光ドラム１に照射され、画像の露光が行わ
れる。また、１８，１９はコピー用紙を積載するコピー
カセット、２０は帯電器６により画像が転写されたコピ
ー用紙を定着器２１まで搬送するための搬送ベルトであ
る。

【００１３】ＣＣＤ１４は、それぞれＲ，Ｇ，Ｂの各色
に対応する３ラインからなる固体撮像素子列（ラインセ
ンサ）を有し、これらＲ，Ｇ，Ｂの３色原色に対応する
各ラインセンサの間隔は、画角に対応して決定される。
こうして原稿面は、結像光学系であるレンズ１２との間
に配したミラー（図示せず）等によりライン走査される
とともに、レンズ１２を介して３色色分解用ブレーズド
回折格子１３によりカラー画像読取りにおける３色の光
束に分離された後、ＣＣＤ１４の各色に対応するライン
センサ上に結像される。

【００１４】ここで、３色分解用１次元ブレーズド回折
格子１３について図２を用いて概略を説明する。３色分
解用１次元ブレーズド回折格子１３は、色分解方向に階
段状格子が周期的に繰り返される構造であり、例えば周
期ピッチＰ＝６０μｍ、格子厚ｄ₁＝ｄ₂＝３１００μ
ｍ、媒質屈折率＝１．５とした場合、図示の如く入射光
は透過回折されて３方向に分離される。

【００１５】図３は本実施の形態のデジタル複写機の画
像処理部の全体構成を示すブロック図である。

【００１６】同図において、１００はＣＣＤイメージセ
ンサ１４の出力信号を増幅するための増幅回路で、ＣＣ
Ｄイメージセンサ１４の出力信号を所定の出力まで増幅
している。１０１は増幅された画像信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器、１０２はデジタル画像信号に
対して後述する黒レベルの補正と白レベル補正（シェー
ディング補正）を施す黒補正／白補正回路である。これ
ら増幅回路１００、Ａ／Ｄ変換器１０１及び黒補正／白
補正回路１０２は入力画像処理部１０００に含まれてい
る。１０３は輝度信号生成部で、黒補正及び白補正後の
デジタル画像信号（Ｒ_OUT，Ｇ_OUT，Ｂ_OUT）から輝度信
号を生成する。１０４は自動露光を行う際に輝度情報を
サンプリングするＡＥデータサンプリング部で、ここに
格納された輝度情報をＣＰＵ１１０がサンプリングして
原稿上の輝度分布を測定する。１０５はパターン合成回
路で、ＡＥデータサンプリング部１０４でサンプリング
された輝度信号と、パターン発生回路１０８から出力さ
れる何色かを示すパターン信号１１６とを合成する。１
０６はＬＯＧ変換部で、パターン合成回路１０５より出
力される信号を濃度信号に変換してプリンタ部２２に出
力している。１０７は色判別回路で、黒補正／白補正後
のデジタルカラー画像信号の各画素の色を判別して、そ
の判別信号１１７をパターン発生回路１０８に出力して
いる。パターン発生回路１０８は、色判別回路１０７よ
りの判別信号１１７を入力し、各色に対応して定められ
ているパターン信号１１６とＨＩＴ信号１１５を出力し
ている。１１０は本装置全体を制御するＣＰＵ、１１１
はＣＰＵ１１０を動作させるプログラムや各種データを
格納したＲＯＭ、１１２はＣＰＵ１１０による制御処理
時、ワークエリアとして使用されるＲＡＭを示してい
る。

【００１７】次に、以上の構成を備える複写機における
複写動作を説明する。尚、この複写機は、モノクロの複
写機でカラー原稿画像を読取って、原稿の色に対応した
パターンを印刷することにより、モノクロの印刷画像で
あっても原稿画像の色を判別できるようにしたものであ
る。

【００１８】図４は本実施の形態に係る複写機における
複写動作を示すフローチャートである。

【００１９】画像読取部３は、Ｒ（レッド），Ｇ（グリ
ーン），Ｂ（ブルー）３ラインからなるＣＣＤセンサ１
４を原稿に対して走査することによりカラー原稿を読取
り、読み取ったカラー画像信号をアナログ電気信号に変
換して出力する（ステップＳ１）。このアナログ画像信
号は、増幅器１００で増幅された後、サンプル・ホール
ドされてダークレベルの補正、ダイナミックレンジが調
整され、Ａ／Ｄ変換器１０１によりＲ，Ｇ，Ｂの各信号
に対してＡ／Ｄ変換が行われる。こうしてデジタル信号
に変換された画像信号は、黒補正／白補正回路１０２で
ＣＣＤセンサ１４の受光感度に応じてシェーディング補
正される（ステップＳ２）。

【００２０】こうして補正されたデジタル画像信号（Ｒ
_OUT，Ｇ_OUT，Ｂ_OUT）は輝度信号生成部１０３に入力さ
れて輝度信号に変換される（ステップＳ３）。この輝度
信号への変換方式は、図５に示した様に、（Ｒ_OUT＋Ｇ
_OUT＋Ｂ_OUT）×１／３の演算が行われて輝度信号が生成
される。なお、図５において、３０１は入力した
Ｒ_OU _T，Ｇ_OUT，Ｂ_OUT色信号を加算する加算器を示し、
３０２は加算器３０１よりの加算結果を３で除算して、
３つの色信号の平均値を求める除算器を示している。こ
うして生成された輝度情報は、ＡＥデータサンプリング
部１０４を介してパターン合成部１０５に送られる。詳
細は後述するが、一般的な複写動作を行う場合には、輝
度情報はＡＥデータサンプリング部１０４、パターン合
成回路１０５を介し、ＬＯＧ変換部１０６で輝度信号か
らプリンタ部２２の出力濃度に対応した濃度信号に変換
され、プリンタ部２２で画像が出力されることになる。

【００２１】一方、黒補正／白補正部１０２で補正され
たＲ_OUT，Ｇ_OUT，Ｂ_OUT信号は、色判別回路１０７に送
られる。この色判別回路１０７では、原稿画像の各画素
の色領域及び色の種類を判定し、その判定結果である判
別信号１１７がパターン発生回路１０８に送られる（ス
テップＳ４）。パターン発生回路１０８はＲＡＭ，ＲＯ
Ｍ等のメモリで構成されており、判別信号１１７の色の
種類に応じたパターン信号１１６と共に、色パターン化
を行う領域であることを示すＨＩＴ信号１１５を出力す
る。このＨＩＴ信号１１５は、ＡＥデータサンプリング
部１０４に送られる（ステップＳ５）。これによりＡＥ
データサンプリング部１０４は、輝度情報をサンプリン
グする際に、ＨＩＴ信号１１５が出力される領域以外、
つまり色パターン化を行う領域外の輝度情報をサンプリ
ングする。こうして本来、輝度情報をサンプリングする
必要のない領域、即ちパターンが出力されて輝度情報が
出力されない領域は、ＡＥの際にサンプリングしない様
に構成されている（ステップＳ６）。

【００２２】また、パターン発生回路１０８より出力さ
れたＨＩＴ信号１１５及びパターン信号１１６はパター
ン合成回路１０５に入力され、ここで輝度情報とパター
ン信号１１６とが合成され、原稿の有彩色部分がパター
ンに変更される（ステップＳ７）。即ち、ＨＩＴ信号１
１５が出力された画像領域（対応するパターンが存在す
る色領域）はパターン信号１１６が出力され、ＨＩＴ信
号１１５が出力されない領域（対応するパターンが存在
しない色領域）は輝度情報が出力されるように合成され
た画像信号は、先に説明した様にＬＯＧ変換部１０６に
より輝度から濃度に変換され、プリンタ部２２へ送られ
る（ステップＳ８）。

【００２３】次に、図３に示す本実施の形態の画像処理
の各部の構成を順次説明する。

【００２４】［黒補正／白補正回路］図６は本実施の形
態の黒補正／白補正回路１０２の黒補正回路の構成を示
す図である。

【００２５】Ａ／Ｄ変換されたＣＣＤイメージセンサ１
４からのデジタルカラー画像信号は、ＣＣＤイメージセ
ンサ１４に入力される光量が微少のときは、画素間のバ
ラツキが大きくなる。これをそのまま画像として出力す
ると画像のデータ部にスジやムラが生じため、この黒部
の出力のバラツキを補正する必要がある。そこで図６に
示すような回路で補正する。

【００２６】原稿の読取り動作に先立ち、画像読取り部
３の原稿走査ユニットを原稿台８の先端部の非画像領域
に配置された均一濃度を有する黒色板まで移動し、ラン
プ９を点灯して、黒レベルの画像信号を黒補正回路に入
力する。いまブルー信号Ｂ_INに関する回路７７ａＢにつ
いて説明すると、この画像データの１ライン分を黒レベ
ルＲＡＭ７８ａに格納すべく、セレクタ８２ａのＡ入力
を選択してゲート８０ａを閉じ、ゲート８１ａを開く。
即ち、データ線は１５１ａ→１５２ａ→１５３ａと接続
される。一方、ＲＡＭ７８ａのアドレス入力１５５ａに
はＨＳＹＮＣで初期化され、ＶＣＬＫを計数するアドレ
スカウンタ８４ａの出力１５４ａが入力されるべくセレ
クタ８３ａに対する信号６２３が出力され、１ライン分
の黒レベル信号がＲＡＭ７８ａの中に格納される。（以
上、黒基準値取り込みモードとよぶ）。

【００２７】こうして実際の画像読み込みの時には、Ｒ
ＡＭ７８ａはデータ読出しモードとなり、データ線１５
３ａ→１５７ａの経路で減算器７９ａのＢ入力へ毎ライ
ン、１画素ごとに、ＲＡＭ７８ａの黒基準値が読出され
て入力される。即ち、この時、ゲート８１ａは閉じ、ゲ
ート８０ａは開いている。また、セレクタ８６ａはＡ出
力となる。従って、黒補正回路よりの出力１５６ａは、
黒レベルデータＤＫ（ｉ）に対し、例えばブルー信号の
場合、Ｂ_IN（ｉ）−ＤＫ（ｉ）＝Ｂ_OUT（ｉ）として得
られる（黒補正モードとよぶ）。同様に、グリーン
Ｇ_IN，レッドＲ_INも７７ａＧ，７７ａＲにより制御され
る。

【００２８】また、本制御のために各セレクタゲートの
制御線６２１〜６２５は、ＣＰＵ１１０（図３）のＩ／
Ｏとして割当てられたラッチ８５ａによりＣＰＵ１１０
の制御の下で行われる。尚、セレクタ８２ａ，８３ａの
Ｂ入力と、セレクタ８６ａのＢ出力を選択することによ
り、ＣＰＵ１１０によりＲＡＭ７８ａがアクセスできる
ようになる。

【００２９】図７は本実施の形態の黒補正／白補正回路
１０２の白補正回路の構成を示すブロック図である。

【００３０】色補正時に、原稿を読み取るためのＣＣＤ
１４が均一白色板の読取位置（ホームポジション）にあ
る時、即ち、複写動作または読取動作に先立ち、露光ラ
ンプ９を点灯させ、均一白レベルの画素データを例え
ば、１ライン分の補正ＲＡＭ１７８ａに格納すべく、セ
レクタ１８２ａでＡを選択し、ゲート１８０ａを閉じて
ゲート１８１ａを開く。こうしてデータ線が１１５１ａ
→１１５２ａ→１１５３ａと接続される。一方、ＲＡＭ
１７８ａのアドレス入力１１５５ａには、反転されたＨ
ＳＹＮＣで初期化され、ＶＣＬＫをカウントするアドレ
スカウンタ１８４ａの出力１１５４ａが入力されるべく
セレクタ１８３ａのＡ入力が出力され、１ライン分の白
レベル信号（白基準値）がＲＡＭ１７８ａに格納され
る。ここで、ＲＡＭ１７８ａの容量は、例えば、主走査
方向がＡ４判の長手方向の長さを有するとすれば、１６
pel／mmで４７５２（＝１６×２９７mm）画素（Ｗ₀〜Ｗ
₄₇₅₁）、即ち、少なくとも４７５２バイトが必要であ
る。

【００３１】次に、読み取った画像の色領域をパターン
に置換えるパターン置換モード以外（以下通常モード）
では、Ｗ_iに対するｉ番目の画素の読取値Ｄｉに対し、
画像データが８ビットであるため、シェーディング補正
係数Ｐ₀＝ＦＦH（Hは１６進数を表す）を用いて、補正
後のデータＤ_Oは、Ｄ_O＝Ｄ_i×ＦＦH／Ｗ_iとなるべきで
ある。

【００３２】一方、パターン置換モードのときは、シェ
ーディング補正係数をＰ₁とし、Ｗ _iに対応するｉ番目の
画像の読取値Ｄ_iに対する補正後のデータＤ_O’は、
Ｄ_O’＝ｘ０≦ｘ≦ＦＦH＝ＦＦHｘ＞ＦＦHｘ＝Ｄ_i×Ｐ
／Ｗ_iｘ≧０但し、Ｐ₁＞ＦＦHのようになればよい。
尚、この補正係数Ｐ₁については、後述するＡＥデータ
サンプリング部１０４の説明部分で説明するように、原
稿画像を前もってスキャンして読取ることにより求めら
れる。また、データサンプリングの動作及びサンプリン
グデータのヒストグラムについては、図１７〜図１９を
参照して後述するように、画像の地肌レベルが“Ｄ０
H”であるので、上述の補正係数Ｐ₁はＰ₁＝（ＦＦH／Ｄ
０H）×ＦＦH＝１３８_Hまた、例えば地肌レベルをＢ０_H
とすると、Ｐ₁＝（ＦＦH／Ｂ０_H）×ＦＦHとなり、その
補正テーブルは図１９ので示す様になり、入力レベル
“Ｂ０H”で出力レベルが“ＦＦH”となる。つまり、地
肌が飛ぶこととなる。

【００３３】そこで、ＣＰＵ１１０よりラッチ１８５ａ
よりの信号７０１〜７０５を、ゲート１８０ａ，１８１
ａを開き、更に、セレクタ１８２ａ，１８３ａのＢ入力
と、セレクタ１８６ａのＢ出力を選択するようにセット
し、ＲＡＭ１７８ａをＣＰＵ１１０によりアクセス可能
とする。次に、ＣＰＵ１１０は、ＲＡＭ１７８ａのデー
タの先頭画素Ｗ₀に対しＦＦH／Ｗ₀，Ｐ₁／Ｗ₀，Ｗ_iに対
しＦＦH／Ｗ_i，Ｐ₁／Ｗ_i…を順次演算し、通常モードの
ための補正値はＲＡＭ１７８ａへ、パターン置換モード
のための補正値はＲＡＭ１８７ａへ格納する。そのため
には、通常モードのためのデータを格納するときは、セ
レクタ１８３のＢ入力を選択して、ゲート１８１ａを開
き、ゲート１８９ａ，１８０ａ，１８８ａを閉じて、Ｒ
ＡＭ１７８ａへ補正値を書込む。一方、パターン置換モ
ードのためのデータを格納するためには、ゲート１８１
ａ，１８０ａ，１８８ａを閉じ、ゲート１８９ａを開い
て、ＲＡＭ１８７ａへ補正値を書込むようにすればよ
い。こうして色成分画像のブルー成分に対する処理が終
了すると、同様にしてグリーン成分、レッド成分の回路
１７７ａＧ，１７７ａＲの対応するＲＡＭに書込みを行
う。

【００３４】次に、通常モード（パターン置換を行わな
い）の場合を説明すると、ゲート１８０ａを開き、ゲー
ト１８８ａ，１８１ａ，１８９ａを閉じ、ＲＡＭ１７８
ａから、データＦＦH／Ｗ_iを読み出す。これにより１１
５３ａ→１１５７ａを通って乗算器１７９ａに入力さ
れ、乗算器１７９ａの他方の入力端子に入力された原画
像データ１１５１ａとの乗算がとられて出力される。

【００３５】これに対しパターン置換モードのときは、
ゲート１８０ａ，１８１ａ，１８９ａを閉じ、ゲート１
８８ａを開くことでＲＡＭ１８７ａからデータＰ₁／Ｗ_i
を読み出し、１１５８ａ→１１５７ａを通り、乗算器１
７９ａに入力され、一方の入力端子から入力された原画
像１１５１ａとの乗算がとられ出力される。ここで、乗
算器１７９ａは演算結果が、もしＦＦHを越えるなら出
力はＦＦHになるように設計されているものとする。ま
た、これら各ゲートの切り換え制御は、その原稿に対す
る処理がパターン置換を行うかどうか予め分かっている
ことにより、ＣＰＵ１１０によって原稿の読取りに先だ
って行うことができる。

【００３６】［ＡＥデータサンプリング部１０４の説
明］次に、ＡＥデータサンプリング部１０４について説
明する。

【００３７】図８は本実施の形態のＡＥデータサンプリ
ング部１０４の構成を示すブロック図である。同図にお
いて、６０１はカウンタ、６０２，６０４はセレクタ、
６０３はＲＡＭ、６０５はフリップフロップ、６０６は
バッファをそれぞれ示している。カウンタ６０１は輝度
情報をＲＡＭ６０３に格納する際のアドレスを発生す
る。セレクタ６０２は、セレクト信号６１０が“１”の
ときにカウンタ６０１のアドレスを選択してＲＡＭ６０
３に出力し、セレクタ６０４で選択された輝度情報をＲ
ＡＭ６０３に格納する。この時、ＭＳＢにＨＩＴ信号を
セットした輝度信号が選択される。こうして、ＲＡＭ６
０３に輝度情報が格納、言い換えればサンプリングされ
る。また、ＲＡＭ６０３のデータのＭＳＢには、輝度信
号とその遅延関係を調整したＨＩＴ信号が格納されるた
め、ＲＡＭ６０３のＭＳＢのデータをチェックすること
により、そのデータが色判定された領域の輝度情報であ
るか否かを判定できることになる。

【００３８】次に、ＲＡＭ６０３のデータをＣＰＵ１１
０が読取る際には、セレクト信号６１０を“０”とし、
ＲＡＭ６０３にＣＰＵ１１０のアドレスバスを入力し、
ＣＰＵ１１０がリードする際には、バッファ６０６のゲ
ートが開かれ、ＲＡＭ６０３のデータが読取られる。ま
た、輝度情報をそのままパターン合成回路１０５に出力
するときには、セレクト信号６１０を“１”として、セ
レクタ６０４から輝度信号を出力し、フリップフロップ
６０５を介してパターン合成回路１０５へ輝度信号を出
力する。フリップフロップ６０５のクロックはＶＣＫ
（ビデオ転送クロック）であり、カウンタ６０１のクロ
ックも同じＶＣＫである。

【００３９】つまり、ＡＥデータサンプリング部１０４
で一旦ＲＡＭ６０３に格納した輝度信号をＣＰＵ１１０
で読取ることになるが、その読取ったデータのＭＳＢが
“１”であるデータは色判定領域内であるため、そのデ
ータを廃棄し、色判定領域外の輝度信号だけでＡＥデー
タを作る。

【００４０】次に色判別回路１０７について説明する。
本実施の形態では、色判別法として、色相信号を用い
た。これは同一色でも、その彩さ、および明るさが異な
る場合においても正確な判定を行うためである。まず初
めに、この色判別回路１０７における色検出方法の概略
について説明する。

【００４１】図９は色相変換の色平面を説明する図であ
る。

【００４２】入力されるＲ，Ｇ，Ｂデータは各々８ビッ
トずつであり、計２²⁴の色の情報を有している。そのた
め、このような莫大な情報をそのまま用いる事は、その
回路規模からも高価なものとなつてしまう。

【００４３】本実施の形態では、前述した色相を用いて
おり、これは正確には、通常表わされる色相とは異なる
が、ここでは色相と呼ぶことにする。色空間はマンセル
の立体等で知られているように、彩度，明度，色相で表
わされることが知られている。Ｒ，Ｇ，Ｂデータを平
面、即ち、２次元のデータにまず変換する必要がある。
Ｒ，Ｇ，Ｂの共通部、即ち、Ｒ，Ｇ，Ｂの最小値min
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は無彩色成分であることからmin（Ｒ，
Ｇ，Ｂ）を各Ｒ，Ｇ，Ｂデータより減算し、残った情報
を有彩色成分として用いることにより、３次元の入力色
空間を２次元の色空間に変換した。変換された平面は図
９に示すように、０°〜３６０°までを６つに分け、入
力されるＲ，Ｇ，Ｂの大きさの順番、つまりＲ＞Ｇ＞
Ｂ，Ｒ＞Ｂ＞Ｇ，Ｇ＞Ｂ＞Ｒ，Ｇ＞Ｒ＞Ｂ，Ｂ＞Ｇ＞
Ｒ，Ｂ＞Ｒ＞Ｇの情報と、入力されるＲ，Ｇ，Ｂの内の
最大値、中間値により、ＬＵＴ（ルックアップテーブ
ル）等を用いて色相値を求めている。

【００４４】次に、色判別回路１０７の構成について説
明する。

【００４５】図１０は本実施の形態による色判別回路１
０７の構成を示すブロック図である。

【００４６】同図において、４０１はmax・mid・min検
出回路、４０２，４０３は減算器、４０４は色相検出回
路、４１５，４１６は色判定回路、４０５，４０６はウ
インドコンパレータ、４１０はＡＮＤゲート、４０７は
ＣＰＵをそれぞれ示している。尚、色判定回路４１５及
び４１６は同様の構成を有している。

【００４７】次に、色判別回路１０７の動作について説
明する。

【００４８】入力されるＲ_OUT，Ｇ_OUT，Ｂ_OUTデータ
は、まず、その大小判別を行うmax・mid・min検出回路
４０１に入力される。これは各入力データをコンパレー
タを用いて比較し、比較結果に応じてmax（最大）値，m
id（中央）値，min（最小）値を出力する。また、各コ
ンパレータの出力値を順位信号４２０として出力してい
る。こうして出力されたmax，mid，min値は前述したよ
うに、max値，mid値から無彩色成分を減ずるため、減算
器４０２，４０３によりmax値およびmid値より最小値で
あるmin値を減算し、色相検出回路４０４に順位信号４
２０とともに入力される。色相検出回路４０４はＲＡＭ
あるいはＲＯＭ等のランダムアクセスの可能な記憶素子
であり、本実施の形態ではＲＯＭを用いてルックアップ
テーブルを構成している。ＲＯＭには、予め図９に示す
ような平面の角度に対応する値が記憶されており、入力
される順位信号（max−min）値、（mid−min）値によ
り、色相値が出力される。出力された色相値は次にウイ
ンドコンパレータ４０５，４０６に入力される。これら
ウインドコンパレータ４０５，４０６にセットされる値
は、図示しないデータ入力手段により、本来パターン化
したい色データの色相値が入力されると、その色相値に
色相データ値がＣＰＵ４０７によつてオフセット値とし
てセットされる値である。いまコンパレータ４０５に設
定された値をａ₁とすると、色相検出回路４０４より入
力される色相データに対し、（色相データ）＜ａ₁の時
にコンパレータ４０５より“１”が出力され、コンパレ
ータ４０６に設定された値をａ₂（ａ₁＞ａ₂）とする
と、（色相データ）＞ａ₂の時にコンパレータ４０６よ
り“１”が出力される。これにより、後段のＡＮＤゲー
ト４１０はａ₁＞（色相データ）＞ａ₂のときに“１”を
出力し、これを色判定回路４１５の出力とする。

【００４９】また、色判定回路４１５と同様の動作によ
り、色判定回路４１６で判定されたものとは異なる色が
色判定回路４１６で判定される。本実施の形態では判定
する色の種類を２種類として構成しているが、本発明は
種類を２種類に限定するものではなく、３種類以上であ
っても良い。

【００５０】［パターン発生回路］次に、パターン発生
回路１０８について説明する。

【００５１】図１１は本実施の形態のパターン発生回路
の１０８の構成を示すブロック図であり、図１２は原稿
画像の色と出力されるパターンとの対応関係を示す図で
ある。

【００５２】図１１において、８０１は副走査カウン
タ、８０２は主走査カウンタ、８０３はパターン用ＲＯ
Ｍをそれぞれ示している。このパターン用ＲＯＭ８０３
には、例えば図１２に示すような各色に対応するドット
パターンが予め書き込まれている。図１２において、各
図形のパターンは１６×１６ドットのパターンデータで
ある。パターン用ＲＯＭ８０３は、色判定信号１１７に
対応するパターンを、主走査カウンタ８０２及び副走査
カウンタ８０１よりの信号に従って繰り返し出力するこ
とによりパターンを発生させている。主走査カウンタ８
０２は、水平同期信号ＨＳＹＮＣにより初期値がロード
され、ビデオクロックＣＬＫをカウントして主走査方向
のアドレスを発生しており、副走査カウンタ８０１は、
ＩＴＯＰ信号で初期値をロードし、水平同期信号ＨＳＹ
ＮＣをカウントすることにより副走査方向のアドレスを
出力している。

【００５３】上記カウンタ８０１，８０２の出力が各４
ビットで、色判定信号１１７が５ビットからなる計１３
ビットのデータがパターン用ＲＯＭ８０３のアドレスと
して入力されている。即ち、読取られた３２種類の色に
対して１６ドット×１６ドットのパターンが発生できる
構成となつている。

【００５４】このパターン用ＲＯＭ８０３からの出力
は、８ビットのデータ長を有しており、その中のＭＳＢ
（最上位ビット）は、後段で説明するパターン合成回路
１０５内の制御用信号（ＨＩＴ信号１１５）として用い
ており、このＭＳＢは通常“０”で、パターンを発生さ
せる際は必ず“１”となるようにデータが書き込まれて
いる。尚、このパターン用ＲＯＭ８０３は、ＲＡＭ等の
書き換えのできるメモリで代用しても良い。また、ＲＡ
Ｍ等を用いてもその容量及びアドレスのビット割りつけ
はＲＯＭと同様である。

【００５５】［パターン合成回路］次に、パターン合成
回路１０８の構成について説明する。

【００５６】図１３は本実施の形態のパターン合成回路
１０５の構成を示すブロック図である。同図において、
５０１はセレクタで、ＡＥデータサンプリング部１０４
でサンプリングされた輝度信号と、パターン発生回路１
０８で生成されたパターン信号１１６の一方を、パター
ン発生回路１０８よりのＨＩＴ信号１１５に従って選択
している。ここでＨＩＴ信号１１５が“１”である領域
は、原稿画像が有彩色であると判定された領域であるか
ら、その色に対応したパターン信号１１６が選択されＬ
ＯＧ変換部１０６に出力され、ＨＩＴ信号１１５が
“０”である領域では輝度信号がそのままＬＯＧ変換部
１０６に出力される。

【００５７】［ＬＯＧ変換部］次に、ＬＯＧ変換部１０
６の構成について説明する。

【００５８】ＬＯＧ変換部１０６は、ＲＯＭあるいはＲ
ＡＭ等からなるルックアップテーブルから作られてい
る。本実施の形態では簡単のため、ＲＯＭを使うものと
する。サンプリングしたＡＥデータからＣＰＵ１１０は
適切なＬＯＧ変換テーブルを選択し、ＬＯＧ変換を行う
ことになる。

【００５９】図１４は本実施の形態のＬＯＧ変換部１０
６におけるＬＯＧ変換特性の具体例を示す図である。同
図において、（Ａ）は入力濃度と出力濃度とがリニアな
変換特性を示している。また例えば、ＡＥデータをサン
プリングした際、文字等の原稿であると判定され、原稿
の白地のかぶりをとばしたい場合には、（Ｂ）に示す様
なＬＯＧ変換特性を選択する。つまり、入力濃度がある
程度大きい（白い）場合には出力濃度を“０”つまり、
白に置きかえてかぶりをなくすようにする。また、ＡＥ
データサンプリングの際、ある一定の濃度レベルが原稿
内に集中している場合には（Ｃ）に示す特性を選択し、
ある濃度レベルのダイナミックレンジを広げる。

【００６０】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、色パターン化を行う際に、サンプリングした輝度情
報が色判定領域内にあるか否かを判定し、その領域内で
なく、かつＡＥをかけた場合は、原稿全面の輝度分布を
サンプリングして色パターン化を行う。また、原稿の輝
度情報が色判定領域内にある時は、ＡＥ用にサンプリン
グされた輝度情報を使用しないことにより、正確なＡＥ
を実現することが可能となる。

【００６１】＜第２の実施の形態＞次に第２の実施の形
態として、色の違いを白黒の濃度の違いで表現する場合
のＡＥについて説明する。

【００６２】基本的な考え方は前述の実施の形態と同様
であり、色濃度変換を行う領域内のＡＥサンプリングデ
ータをすてることにより、正確なＡＥをかけるものであ
る。この場合の回路構成としては、パターン発生回路１
０８が輝度発生回路に変わるわけであり、パターン用Ｒ
ＯＭ８０３には前述の各色に対応したパターンの代わり
に各色に対応した輝度データを書き込んでおけば良い。

【００６３】＜実施の形態３＞次に実施の形態３につい
て説明する。

【００６４】実施の形態３では、色濃度変換を行う場合
のＡＥに関して、ＡＥを行うための輝度情報のサンプリ
ングは、色濃度変換を行なわない領域に関しては原稿上
の輝度をそのままサンプリングし、色濃度変換を行う領
域に関しては変換後の画像の輝度情報をサンプリングす
ることにより、結果的に出力画像には正常なＡＥをかけ
る場合について説明する。例えば、色濃度変換を行った
変換後の濃度が黒に近い場合には、それだれ相対的に全
体の出力画像が黒くなることにより、全体的な出力画像
にＡＥをかける効果がある。

【００６５】図１５は本発明に係る実施の形態３の画像
処理装置の構成を示すブロック図で図３と共通する部分
は同じ番号で示している。図１５において、７２１は輝
度発生回路であり、これは第２の実施の形態で説明した
のと同様に、パターン用ＲＯＭ８０３においてパターン
の代わりに色に対応した輝度データを書き込んだ構成と
する。７２２は輝度合成回路で、輝度信号生成部１０３
により生成された原稿上の輝度信号と、色の違いを輝度
の違いとして表現した輝度信号７２３とをＨＩＴ信号１
１５によりセレクトするものであり、図１３でセレクタ
５０１に入力されるパターン信号１１６を輝度発生回路
７２１よりの輝度信号７２３に置き換えることで実現で
きる。

【００６６】７２０はＡＥデータサンプリング部で、実
施の形態１で説明した構成に加えて、色判別回路１０７
により判別された色の種類を示す判別信号１１７が入力
される。この入力された判別信号は、図８において、Ｍ
ＳＢであるＨＩＴ信号以外のビットに入力されるもので
あり、例えばＲＡＭ６０３が８ビット構成であればビッ
ト７がＨＩＴ信号、ビット５，６が判別信号、ビット０
〜４が輝度信号となる。また、ＨＩＴ信号，色種別信
号，輝度信号の遅延関係は記述しないが、実際に実現す
る際にはすべての遅延関係をあわせることになる。

【００６７】前述した実施の形態では、原稿全面に薄い
ピンク色等の下地色が付いている場合、その下地色もパ
ターンに置き換えられ、プリントアウトされたシートの
全面がパターン画像になるので非常に見づらい画像とな
ってしまう。このような原稿に対しても良好なパターン
化された出力画像を得ることを可能にした実施の形態に
ついて説明する。

【００６８】＜実施の形態４＞図１６は、本発明の実施
の形態４に係る画像処理部の構成を示すブロック図で、
前述の実施の形態と共通する部分は同じ番号で示し、そ
れらの説明を省略する。

【００６９】図１６において、ＡＥ用プリスキャン時、
ＣＰＵ１１０ａはＡＥデータサンプリング部７３０によ
りＲＡＭ１０１ａを用いて図１７に示すような原稿上の
濃度のヒストグラムを生成させる。ＡＥデータサンプリ
ング部７３０の基本的な回路動作は前述の第１実施の形
態と同じである。

【００７０】次に、ＡＥデータサンプリング部７３０に
ついて図１７を参照して説明する。ＡＥデータサンプリ
ング部７３０は、入力画像処理部１０００でシェーディ
ング補正され、輝度信号に変換された画像信号Ｉ_outを
１ライン毎にサンプリングし、そのレベルをＣＰＵ１１
０ａが読取りヒストグラムを作成することにより読取画
像データのレベル範囲を検出し、原稿の下地レベルの色
を判定しないようなＡＥ補正を行うものであり、図１７
に示す回路で画像データのサンプリングを行なう。

【００７１】尚、上述したＡＥ補正の画像データのサン
プリングは、実際の原稿画像の読取動作に先立ち、原稿
画像をプリスキャンすることによって行われる。即ち、
シェーディング補正され、輝度信号Ｉ_outに変換された
画像データＩ_outの１ライン分をＲＡＭ２１０５に格納
すべく、信号１７０１でゲート２１０３を開き、信号１
７０２でゲート２１０４を閉じる。つまり、データ線は
２１１０→２１１１と接続され、一方、ＲＡＭ２１０５
のアドレス入力２１１２には反転したＨＳＹＮＣ信号で
初期化され、ＶＣＬＫをカウントするアドレスカウンタ
２１０１の出力２１１３が入力されるべく、セレクタ２
１０２に対する選択信号１７００が出力される。１ライ
ン分の輝度信号データがＲＡＭ２１０５の中に格納され
る（以上、画像データサンプルモード）。

【００７２】そして、画像読込みの時には、ＲＡＭ２１
０５はデータ読出しモードとなり、データ線２１１１→
２１１５の経路で、図１６のＣＰＵ１１０ａへデータバ
ス（Ｄ−Ｂｕｓ）を通って１ライン分のサンプリングさ
れた画像データが読込まれる。この時、ＣＰＵ１１０ａ
に読み込まれる画像データは、１ラインの全画素データ
ではなく、１mm毎つまり１６画素毎に１画素、Ａ４長手
方向で２９３画素／ラインのデータがＣＰＵ１１０ａに
読込まれることになる。更に、副走査方向においては、
主走査方向と同様に１mm間隔、つまり１６ラインに１
回、上述した画像データサンプルモードが実行され、Ａ
４サイズの原稿で、（２９３画素／ライン）×２０６ラ
イン＝６０３５８画素のデータがサンプリングされる。

【００７３】さて、この時、選択信号１７０１によりゲ
ート２１０３を閉じ、選択信号１７０２によりゲート２
１０４が開かれる。また、選択信号１７００によりセレ
クタ２１０２はＣＰＵ１１０ａのアドレスバス（Ａ−Ｂ
ｕｓ）のＢ入力が選択され、アドレス線２１１４→２１
１２の経路でＲＡＭ２１０５のアドレス入力へアドレス
が入力される。ここで本制御のための各セレクタゲート
の選択信号１７００〜１７０２は、ＣＰＵ１１０ａのＩ
／Ｏとして割り当てられたラッチ回路２１０６より出力
される。

【００７４】ところで上述の様に、Ａ４サイズの原稿で
サンプリングされたデータは、ＣＰＵ１１０ａにより処
理されてヒストグラムが作成される。例えば、新聞の様
な下地がやや暗く、文字等が入っている原稿等では図１
８に示す様なヒストグラムが作成される。つまり、図１
８において、輝度データ値“Ｅ０H”に地肌部分の輝度
のピークが出現し、又、輝度データ値“２５H”に文字
部の輝度のピークが出現している。ここで、地肌部分の
色をパターン化しないために抑える場合、地肌のピーク
値“Ｅ０H”が“ＦＦH”になる様な補正を輝度信号Ｉ
_outに加えただけでは、地肌部のヒストグラムの分布が
ガウシャン分布的な分布をしているために、完全に地肌
部を飛ばすことは不可能になってしまう。そこで、地肌
部のヒストグラムの分布の裾野の広がりのパラメータｌ
（Ｈ＝１０H）を考慮し、“Ｄ０H”が“ＦＦH”になる
ような補正（図１９の）を加える。

【００７５】本実施の形態では、前述したＬＯＧ変換部
１０６のＬＯＧテーブルに図１９ので示された補正を
加えることにより行っている。図１９において、特性
は通常のもの、は画像レベル“Ｄ０H”を“ＦＦH”に
変換するもの、はさらに地肌レベルの濃い画像“Ｂ０
H”を“ＦＦH”に変換して地肌を飛ばすテーブルの値を
示している。

【００７６】図２０は実施の形態の下地信号処理部７３
１の構成を示すブロック図で、図１８に示すようにコン
パレータ１４１、レジスタ１４２及びＡＮＤゲート１４
３から構成されている。動作としては、まずＣＰＵ１０
１ａは前記ＡＥ用プリスキャンにより得られた地肌レベ
ルの値“Ｄ０H”を本スキャン前にレジスタ１４２に設
定する。本スキャン時、輝度信号生成部１０３により生
成されたビデオ信号とレジスタ１４２に設定された値
“Ｄ０H”との比較をコンパレータ１４１で行ってい
る。いまビデオ信号が設定値“Ｄ０H”より小さい場
合、即ち、設定値より暗い場合、ハイレベルの信号をＡ
ＮＤゲート１４３に出力し、また設定値“Ｄ０H”より
大きい場合、即ち、設定値より明るい場合はロウレベル
の信号をＡＮＤゲート１４３に出力し、色判別回路１０
７から出力された色判別信号１１７のオン・オフを制御
している。このようにして制御された色判別信号１１７
が、後段のパターン発生回路１０８に出力される。これ
以降の動作及び制御は、前述の実施の形態と同じである
ので説明を省略する。また、この構成は、前述した色を
輝度に変換するような構成の場合にも適用できる。この
ようにして、“Ｄ０H”〜“ＦＦH”を地肌の輝度信号領
域とし、この領域の画像データの出力を抑えることによ
りＡＥを実現している。

【００７７】このように実施の形態４によれば、原稿の
下地色を検出し、この下地色に対してはパターン化を行
なわないので、必要箇所の画像のみがパターン化されて
見やすい画像が得られる。

【００７８】［黒補正／白補正回路の白補正回路の他の
実施の形態］図２１は本発明における黒補正／白補正回
路の他の実施の形態の白補正回路の構成を示すブロック
図で、図７に示す前述の実施の形態の白補正回路と共通
する部分は同じ番号で示し、それらの説明を省略する。
ここでは、乗算器１７９ａとＢ_OUTとの間に更に乗算器
１９０ａを挿入し、乗算器１９０ａにはさらにレジスタ
１９１ａを介してデータバス(DBUS)からの信号を入力し
ている。そして、乗算器１７９ａからの信号線１１５６
ａにＤ_i×ＦＦH／Ｗ_iが出力されるまでは従来例と同じ
ように制御し、その後、ＣＰＵ１１０はレジスタ１９１
ａに通常モードでは“１”であるデータをセットして乗
算器１９０ａのＢ入力に出力し、パターン置換モードで
は、ＣＰＵ１１０はレジスタ１９１ａに、例えば、“Ｐ
₁／ＦＦH”に相当する信号をセットして乗算器１９０ａ
のＢ入力Ｂに出力する。これにより、パターン置換モー
ドでない時はＤ_i×ＦＦH／Ｗ_iが、パターン置換モード
ではＤ_i×Ｐ₁／Ｗ_iがＢ_OUTに出力される。ここで、乗算
器１９０ａは演算結果がもし“ＦＦH”を越える場合
は、その出力は“ＦＦH”になるように設計されている
ものとする。尚、補正係数Ｐ₁の求め方、及びＬＯＧ変
換部１０６の補正テーブルのデータは前述の実施の形態
と同様である。

【００７９】また、この白補正回路の他の実施の形態と
して、ＲＡＭ１７８ａのデータにＣＰＵ１１０がアクセ
ス可能とするまでは前述と同じ制御で行い、その後、Ｃ
ＰＵ１１０は通常モードでは先頭画素Ｗ₀に対しＦＦH／
Ｗ₀、次の画素Ｗ_iに対しＦＦH／Ｗ_iというように順次計
算して出力し、一方、パターン置換モードでは、例え
ば、“ＦＦH”より大きい補正係数をＰ₁とすると、先頭
画素Ｗ₀に対し、Ｐ ₁／Ｗ ₀，Ｗ_iに対しＰ₁／Ｗ_iというよ
うに順次計算して、データの置換を行うようにしても良
い。この手順を図２２のフローチャートで示す。

【００８０】尚、本発明は複数の機器から構成されるシ
ステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用し
ても良い。また、本発明はシステム或は装置に、本発明
を実施するプログラムを供給することによって達成され
る場合にも適用できることは言うまでもない。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、原
稿の地色部分がパターン化されるのを防止できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像処理部が用いられる複写機の
構造を示す断面図である。

【図２】ＣＣＤセンサの回析格子を説明するための図で
ある。

【図３】実施の形態１の画像処理回路の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】本実施の形態の画像処理回路における画像処理
手順を説明するフローチャートである。

【図５】実施の形態の輝度信号合成部の構成を示すブロ
ック図である。

【図６】実施の形態の黒補正回路の構成を示すブロック
図である。

【図７】実施の形態の白補正回路の構成を示すブロック
図である。

【図８】実施の形態のＡＥデータサンプリング部の構成
を示すブロック図である。

【図９】色相変換の色平面を説明する図である。

【図１０】実施の形態の色判別回路の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１１】実施の形態のパターン発生回路の構成を示す
ブロック図である。

【図１２】色とパターンとの対応を示す図である。

【図１３】実施の形態のパターン合成回路の構成を示す
ブロック図である。

【図１４】実施の形態のＬＯＧ変換回路の具体例を示す
図である。

【図１５】本発明の実施の形態２の画像処理回路の構成
を示すブロック図である。

【図１６】他の実施の形態の画像処理回路の構成を示す
ブロック図である。

【図１７】図１６のＡＥデータサンプリング部の構成を
示すブロック図である。

【図１８】下地色のある文字原稿画像の輝度ヒストグラ
ム例を示す図である。

【図１９】下地色の補正テーブルのデータ例を示す図で
ある。

【図２０】図１６の下地信号処理部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２１】他の実施の形態の色補正回路の構成を示すブ
ロック図である。

【図２２】他の実施の形態の白補正を説明するためのフ
ローチャートである。

【図２３】ＬＯＧ変換部で使用される補正テーブルデー
タの一例を示す図である。

【符号の説明】

１４ＣＣＤセンサ１０１Ａ／Ｄ変換器１０２黒補正／白補正回路１０３輝度信号生成部１０４，７３０ＡＥデータサンプリング部１０５パターン合成回路１０６ＬＯＧ変換部１０７色判別回路１０８パターン発生回路１１０ＣＰＵ１１５ＨＩＴ信号１１６パターン信号４０４色相検出回路６０１カウンタ６０２，６０４セレクタ６１０セレクト信号７３１下地信号処理部１０００入力画像処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長谷川静男東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開平２−295364（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/46 - 1/64 G06T 1/00 510 G06T 5/00 100

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー画像を入力する入力手段と、前記入力手段から入力したカラー画像に対して色に応じ
た所定の画像変換を行う変換手段と、前記入力手段から入力したカラー画像中の下地色を検出
する検出手段と、前記検出手段により検出された下地色に対しては前記所
定の画像変換を行わないように前記変換手段を制御する
制御手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記変換手段は、色に対応したパターン
のパターン画像に変換することを特徴とする請求項１に
記載の画像処理装置。
【請求項３】前記変換手段は、色に対応した濃度の濃
度画像に変換することを特徴とする請求項１に記載の画
像処理装置。
【請求項４】カラー画像を入力し、入力したカラー画像中の下地色を検出し、入力したカラー画像中の前記下地色以外の色に対しては
色に対応した所定の画像変換を行って出力し、入力したカラー画像中の前記下地色の色に対しては前記
所定の画像変換を行なわずに出力することを特徴とする
画像処理方法。
【請求項５】前記所定の画像変換において、色に対応
したパターンのパターン画像に変換することを特徴とす
る請求項４に記載の画像処理方法。
【請求項６】前記所定の画像変換において、色に対応
した濃度の濃度画像に変換することを特徴とする請求項
４に記載の画像処理方法。